Rješenje za problem s vodom? Upoznajmo se s neobičnom kutijom koja skuplja vodu na nebu! (Tehnologija pročišćavanja vode)

Zamislite, usred neplodne pustinje, postoji mala kutija koja bi mogla napraviti čistu pitku vodu iz zraka. Zvuči kao scena iz znanstvenofantastičnog filma, zar ne? Ali sada je stvarnost. Danas govorimo o nekim od najnevjerojatnijih novih tehnologija koje bi mogle riješiti tešku svjetsku krizu s vodom.

Prema Ujedinjenim narodima, više od dvije milijarde ljudi u svijetu nema pristup sigurnoj pitkoj vodi . Neka područja prirodno oskudevaju vodom. Suše uzrokovane klimatskim promjenama pogoršale su problem. Za neke ljude voda koju imaju je prljava, puna klica i otrovnih kemikalija . Za neke, oboje. Stoga znanstvenici pronalaze nove, iznenađujuće načine za rješavanje ovog problema.

Pustinjski kombajn: Kutija koja proizvodi vodu iz zraka u pustinji

Zrak koji udišemo sadrži veliku količinu vodene pare koju ne možemo vidjeti. To je jedan od najvećih izvora vode na Zemlji.

Profesor Yagi i njegov tim pronašli su novi način iskorištavanja ovog ogromnog, nevidljivog vodnog resursa. Kombinirali su posebne molekule kako bi stvorili strukturu nalik skeli. To se naziva metal-organski okviri (MOF) . To su nevjerojatne stvari. Komad MOF-a, veličine kosti, ima površinu veličine dva nogometna igrališta ako ga raširite.

Napravili su kutiju od pleksiglasa ispunjenu ovim MOF materijalom. Ova kutija se zagrijava kada je izložena sunčevoj svjetlosti. MOF unutar kutije zatim apsorbira čak i najmanju količinu vodene pare u zraku vrlo suhe pustinje. Zatim se ta apsorbirana vodena para pretvara u tekućinu i skuplja kao čista, pitka voda. Kao što profesor Yagi kaže: „Ne postoji drugi materijal na svijetu koji može apsorbirati vodu iz zraka pri tako niskoj vlažnosti i ponovno je otpustiti, osim ovog MOF-a.“

Kutija na solarni pogon napravljena od samo 200 grama ovog MOF-a može skupiti više od galona (gotovo 4,5 litara) vode dnevno. Model na električni pogon to može raditi kontinuirano cijeli dan.

'Bio-mozak detektor toksina' koji otkriva toksine u vodi

Nije dovoljno da voda bude čista, ona mora biti i sigurna. Voda može sadržavati opasne toksine koje ne možemo vidjeti ili okusiti. Na primjer, arsen , olovo i opasne bakterije . Istraživači sa Sveučilišta Northwestern pokušavaju pronaći jednostavan način za njihovo otkrivanje.

Za to su zatražili pomoć mikroorganizama. Ti mikroorganizmi imaju nevjerojatnu sposobnost prepoznavanja i zaštite od otrovnih tvari u vodi. Kao da imaju specijalizirani 'genetski molekularni mozak' upravo za tu svrhu.

Kako ovo radi?

Jednostavno rečeno, ovi mikroorganizmi u svojim tijelima imaju vrstu proteina koji se naziva biosenzori . Kada se u vodi nalazi otrovna tvar, na primjer olovo, ovaj biosenzor se veže za te molekule olova. Tada se aktivira određeni gen u tijelu tog mikroorganizma i to se olovo ispumpa iz tijela.

Ono što su istraživači učinili jest da su uzeli ove biosenzore i malo modificirali njihovu DNK strukturu. Modifikacijom su aktivirali gen koji bi emitirao svjetlost (sjaj) umjesto gena koji bi emitirao otrov kada bi bio izložen otrovu poput olova.

Dakle, ono što se sada događa jest, kada dodate ove DNK-modificirane proteine ​​u uzorak vode, ako se u toj vodi nalazi toksin, ona počinje svijetliti. Što se više toksina u vodi povećava, to više svijetli. To je kao magija!

Sažetak modernih tehnologija

Neke od ovih modernih tehnologija koje su se pojavile kao rješenja za svjetsku vodnu krizu sažete su u donjoj tablici.

Još neka iznenađujuća rješenja

Stroj za klor koji ne ostavlja mjesta za pogreške

Klor je snažno dezinfekcijsko sredstvo koje ubija klice u vodi. No, može biti teško pravilno ga koristiti. Kada dodate tablete klora, ponekad ih možete dobiti previše ili premalo. Kako bi riješili ovaj problem, istraživači s Instituta za okoliš Tufts razvili su jednostavan uređaj koji radi bez struje .

Sastoji se od dva dijela. Male kutije koja je pričvršćena na kraj vodovodne cijevi i spremnika napunjenog tekućim klorom. Kada voda brzo teče kroz cijev, unutar ove male kutije stvara se razlika tlaka. To se naziva Venturijev efekt . Zbog te razlike tlaka, prava količina klora automatski se izvlači iz spremnika klora i miješa s vodom. Na taj način voda je uvijek čista, bez ikakve ljudske pogreške.

Metoda uklanjanja olova 'šokantnom' vodom

Zbog teške zdravstvene krize uzrokovane olovom u vodoopskrbi američkog grada Flinta, skupina znanstvenika s Tehnološkog instituta u Massachusettsu (MIT) razvila je novu metodu za uklanjanje teških metala iz vode.

Koristili su tehniku ​​​​zvanu 'šok elektrodijaliza' . To uključuje korištenje električne energije za odvajanje nečistoća u vodi. Olovo je vrlo teška tvar za uklanjanje iz vode jer se na druge načine može zalijepiti za stijenke opreme. Ali ova tehnika može ukloniti 95% olova bez uklanjanja esencijalnih minerala poput natrija iz vode. To pročišćava vodu i ostavlja minerale koji su tijelu potrebni.

Sve ove tehnologije pokazuju moć znanosti i inovacija u rješavanju jednog od najvećih izazova s ​​kojima se čovječanstvo suočava, vodne krize. One će uvelike pomoći u spašavanju ljudi od bolesti uzrokovanih prljavom vodom i izgradnji zdrave budućnosti. Stoga je naša dužnost shvatiti koliko je voda dragocjena i koristiti je štedljivo.

Pročišćavanje vode, čista voda, tehnologija vode, suša, nestašica vode, znanstvena otkrića, Ministarstvo financija